[发明专利]一种甲醛、乙醇醛及乙二醇的制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种甲醛、乙醇醛及乙二醇的制造方法，尤其关于一种利用甲醇制配甲醛、乙醇醛及乙二醇的制造方法。

背景技术

乙二醇是一种简单的二元醇，无色无臭、有甜味液体，能与水以任意比例混合。被用作溶剂以及合成聚酯树脂等的原料，或用来制成汽车、飞机和船的防冻剂与解冻剂，也被用于液压制动器和印泥、原子笔以及印刷店等的墨水。

近年来，由于页岩气开发技术的改善，提出了一种利用页岩气中的乙烯来制造乙二醇的方法，其主要包含以下步骤：从页岩气中取得乙烯；利用银(Ag)催化剂进行催化，使乙烯及氧进行反应来形成环氧乙烷(C₂H₄O)；再使环氧乙烷及水在酸环境进行反应形成乙二醇。相对于更早期的乙二醇的制造方法，利用此法制得的乙二醇，其成本已大幅下降且大约为4元(人民币)/Kg。因此，对于不生产页岩气的国家和地区的乙二醇生产业者而言，产生了很大的冲击。

此外，乙二醇还可以由以下方法来制得：(a)利用钼(Mo)及铁(Fe)进行催化，在300℃使甲醇及氧进行反应，来形成甲醛及水；(b)在温度为150℃及压力为4kg/cm²G的存在下，将甲醛及水进行加压蒸馏处理，制得无水的甲醛；(c)在二甲苯存在下，且在温度为100℃及压力为150kg/cm²G的条件下，以铑(Rhodium，Rh)催化剂进行催化，使甲醛、一氧化碳及氢进行反应大约2小时，而制得乙醇醛，此步骤中，乙醇醛的产率约为81％，其选择率约为90％。关于此步骤还可以参考美国专利US7511178B2的相关说明；(d)在温度为40℃及压力为50kg/cm²G的条件下，以镍(Ni)催化剂进行催化，使乙醇醛及氢进行反应，而制得乙二醇，此步骤中，乙二醇的产率约为90％。利用此法制得的乙二醇，其成本亦大约为4元(人民币)/Kg，已经接近利用页岩气制造乙二醇的成本。但是，此制造方法需要比较多的步骤，需要将各步骤的反应气，置于不同的反应室内进行反应，因此制造步骤较为复杂，其仍然无法和利用页岩气制造乙二醇的方法相抗衡。

综上所述，需要一种改善的乙二醇制造方法，其能够简化乙二醇的制造步骤，以更进一步减少乙二醇的制造成本，而足以与页岩气制造乙二醇的方法相抗衡。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种甲醛、乙醇醛及乙二醇的制造方法。

为了达到上述目的，依本发明一实施例，首先提供一种甲醛制造方法，其包含在一催化剂组合物存在下，使甲醇进行反应而形成甲醛，其中，所述催化剂组合物包含铑催化剂及钌催化剂，而且所述使甲醇进行反应而形成甲醛的步骤，是在温度为50-150℃，且压力为0-20kg/cm²G的条件下进行。

于一实施例中，优选地，所述使甲醇进行反应而形成甲醛的步骤还形成氢气(H₂)及一氧化碳(CO)，且实质上没有形成水。较佳的情况是，所述使甲醇进行反应而形成甲醛的步骤是在温度为70-90℃，且压力为0-4kg/cm²G的条件下进行。

依本发明一实施例，提供一种乙醇醛制造方法，其包含：在一催化剂组合物存在下，使甲醛进行反应而形成乙醇醛，其中，所述催化剂组合物包含铑催化剂及钌催化剂，而且所述使甲醛进行反应而形成乙醇醛的步骤是在温度为50-150℃，且压力为0-20kg/cm²G的条件下进行。

于一实施例中，优选地，所述甲醛实质上为无水甲醛。较佳的情况是，所述使甲醛进行反应而形成乙醇醛的步骤是在温度为90-110℃，且压力为2-6kg/cm²G的条件下进行。

依本发明一实施例，提供一种乙二醇制造方法，其包含：在一催化剂组合物存在下，使乙醇醛与氢气进行反应，以将所述乙醇醛氢化而形成乙二醇，其中，所述催化剂组合物包含铑催化剂及钌催化剂，而且所述使乙醇醛与氢气进行反应，以将所述乙醇醛氢化而形成乙二醇的步骤是在温度为50-150℃，且压力为5-50kg/cm²G的条件下进行。

较佳的情况是，所述使乙醇醛与氢气进行反应，以将所述乙醇醛氢化而形成乙二醇的步骤是在温度为110-130℃，且压力为10-30kg/cm²G的条件下进行。